Дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий (УЗДГ БЦА)

В основе возрастающей актуальности своевременного диагностирования патологий сосудов головного мозга, лежит увеличение частоты случаев инсульта, сопровождающегося потерей трудоспособности на длительное время, инвалидизацией и большим количеством летальных исходов. По статистике, после перенесенного инсульта, вернуться к полноценному труду могут лишь около 40% больных.

Ведущим инструментальным методом обследования, применяемым для выявления различных поражений брахиоцефальных артерий (БЦА), являющихся магистральной частью сосудистой системы головного мозга, можно считать ультразвуковую допплерографию (УЗДГ). В чем заключается преимущество, перед другими диагностическими методами УЗДГ БЦА и что это такое, можно узнать, ознакомившись с подробностями анатомического строения магистральных артерий шеи и головы, их значением в кровоснабжении головного мозга и физическими основами, дуплексного сканирования.

Особенности строения

Итак, для того чтобы понять, что такое брахиоцефальные артерии, необходимо проследить их путь непосредственно от аорты до головного мозга. Кровоток, поступающий от дуги аорты, распределяется на три крупных артерии:

• общая сонная (отходит с левой стороны);
• левая подключичная;
• брахиоцефальный ствол (отходит с правой стороны).

Брахиоцефальный ствол, в свою очередь, разветвляется на три артерии, располагающиеся справой стороны:

• подключичную;
• сонную;
• позвоночную.

Все эти артерии, прямо или косвенно, участвуют в кровоснабжении плечевого пояса и головного мозга, образуя сложную систему, представляющую собой замкнутый круг, и позволяющую равномерно перераспределить весь объем поступающей крови для обеспечения равномерного кровоснабжения всех участков головного мозга. Нарушение кровотока в любом из сосудистых бассейнов, приводит к перераспределению поступающей крови либо в обход Веллизиева круга, либо создавая обратное направление кровотока, приводящее к недостаточному кровоснабжению головного мозга. Подобный эффект называется «обкрадыванием».

Анатомическое расположение брахиоцефальных артерий

Ультразвуковая диагностика

Исследование магистральных артерий с помощью ультразвука является на сегодняшний день наиболее информативным диагностическим методом, позволяющим выявить не только физиологические изменения (деформации стенки, ширина сосудистого русла, изгибы, наличие атеросклеротических бляшек), но и качественные и количественные показатели кровотока.

Ультразвуковое сканирование, применяемое для диагностики патологий брахиоцефальных артерий, можно разделить на 2 вида:

• ультразвуковая допплерография (УЗДГ);
• дуплексное сканирование.

В основе обоих методов лежит эффект Допплера, суть которого состоит в фиксации отраженной ультразвуковой волны от движущихся объектов. В случае исследования кровотока, в роли движущихся объектов, отражающих ультразвук, выступают эритроциты. Изменение испускаемой датчиком частоты (Доплеровский сдвиг) происходит прямо пропорционально скорости эритроцитов, двигающихся по кровяному руслу, при этом, если эритроциты двигаются навстречу датчику, происходит увеличение частоты и датчик фиксирует положительный сдвиг, а если от датчика, частота уменьшается и фиксируется отрицательный сдвиг.

На УЗ-мониторе это отражается в виде цветного изображения разнонаправленных потоков крови – красных (положительный сдвиг) и синих (отрицательный сдвиг). Метод УЗДГ БЦА имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К положительной следует отнести возможность обследования транскарниальных оделов головного мозга, то есть артерий, находящихся внутри черепной коробки, в то время как для классического ультразвукового исследования (β-режима) эта зона является недоступной.

Отрицательной же стороной считается невозможность точно определить положение сосуда в связи с чем диагностику проводят, основываясь на вероятном его местонахождении и изменении глубины сканирования. В редких случаях, при анатомически нехарактерном расположении артерий, УЗДГ не может отразить кровоток, однако это не является однозначным признаком его фактического отсутствия.

Дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий выполняется на ультразвуковых сканерах последнего поколения, совмещающих классическое УЗИ в β-режиме и допплерографию. Оценку состояния артерий и качество кровотока производят, основываясь на двухмерном (дуплексное сканирование) или трехмерном (триплексное сканирование) изображении. При этом сосуд может отображаться в поперечной плоскости и в длину.

Применение экстракраниального УЗИ (исследование сосудов, находящихся вне черепной коробки) в дуплексном режиме позволяет получить следующую подробную информацию:

• состояние стенки сосуда;
• толщина, структура и количество атеросклеротических бляшек;
• величина сосудистого просвета;
• скорость кровотока.

Цель исследования

Дуплексное сканирование брахиоцефальных сосудов (БЦС), проводится с целью выявления патологических изменений, приводящих к нарушению кровообращения или ишемии (кислородному голоданию) головного мозга:

• атеросклероз артерий;
• структурные изменения (удлинение или деформация сосудов);
• патологическое сужение просвета артерии (стеноз);
• локализацию, структуру и размеры холестериновых бляшек;
• направление и скорость кровотока;
• подвижность и эластичность артерии;
• наличие тромба.

На рисунке А – утолщение стенки сосуда, Б – большая атеросклеротическая бляшка, перекрывающая более 50% просвета сосудистого русла, В – изменение направления кровотока вследствие полного перекрытия просвета, Г – деформация сосуда

Основные причины патологий

Основной причиной патологических изменений в сосудистой системе, составляющих более 80% всех случаев нарушений кровообращения, являются атеросклеротические поражения БЦА. Проведение УЗДГ БЦС у людей с относительно хорошим самочувствием, показало наличие начальной стадии атеросклероза у 3% обследованных, возраст которых составлял 45–50 лет. Такие показатели говорят о высокой вероятности возникновения ишемического инсульта после 55–60 лет.

Атеросклеротические изменения являются также косвенной причиной структурных деформаций сосудов, например, появления извитости. Поскольку формирование атеросклеротических бляшек на внутренней поверхности сосудистой стенки (эндотелии) приводит не только к сужению просвета и, соответственно, гемодинамическим нарушениям, но и к потере эластичности эндотелия.

Важно! Одной из основных функций эндотелиальной оболочки сосуда является обеспечение стабильного сопротивления, изменяющемуся кровяному давлению. То есть растяжение сосуда при увеличении объема кровотока (диастола) и приобретение исходных параметров при снижении объема (ситола). Потеря эластичности сосудистой стенки вследствие атеросклероза, сопровождающегося кальцинацией склеротических бляшек, приводит к развитию гипертонической болезни, которая, в свою очередь, является непосредственной причиной растяжения артерий.

Показания

Ангиография головного мозга

Показаниями для выполнения УЗДГ БЦА являются следующие симптомы и диагностированные заболевания:

• постоянная или периодическая головная боль;
• потеря сознания;
• нестабильность артериального давления (гипертония или гипотония);
• головокружение;
• временное или постоянное ухудшение зрения;
• эндокринные заболевания, приводящие к нарушению обменных процессов в тканях (сахарный диабет, гипотиреоз);
• гиперлипидемия (повышение уровня холестерина в крови);
• ожирение.

Результаты

Первым признаком атеросклероза, выявляемом при УЗДГ брахиоцефальных сосудов, является не холестериновая бляшка, а увеличение толщины и плотности комплекса интима-медиа (КИМ). Стенка любого сосуда состоит из 3 слоев. Интима - внутренняя оболочка, покрытая эндотелием, непосредственно соприкасающимся с кровотоком. Интима состоит из коллагеновых волокон, эластической мембраны и имеет толщину равную 1/10 от толщины медии.

Медия - средняя и самая толстая оболочка, состоящая из множества слоев эластических мембран и гладкомышечных клеток. Все артерии, расположенные вне черепа, имеют снаружи эластичную мембрану. Адвентиция - внешняя оболочка сосуда, в структуре которой имеются хаотично расположенные коллагеновые и эластические волокна, а также мельчайшие кровеносные сосуды, обеспечивающие питание стенки артерии.

При дуплексном сканировании БЦА внутренняя и средняя оболочки достаточно хорошо видны, тогда как внешняя сливается с окружающими тканями. В процессе исследования КИМ производят анализ эхогенности и отчетливость дифференцировки на слои, то есть визуальное разделение интимы и медии. Как правило, при наличии атеросклероза отмечают следующие изменения, происходящие в КИМ:

• появление участков с нехарактерной эхоструктурой (как правило, повышение эхогенности);
• отсутствие очевидной дифференцировки на слои или появление новых слоев с различной эхогенностью;
• появление зон утолщений стенки.

Строение артериальной стенки позволяет понять тонкости патологических процессов

При обнаружении бляшек, производят анализ их морфологической структуры. На практике, обычно выделяют следующие виды атеросклеротических бляшек:

• гладкие и имеющие сложную поверхность;
• гипоэхогенные или гиперэзогенные;
• гомогенные (односоставные) или гетерогенные (имеющие сложный состав).

Расшифровка результатов УЗДГ брахиоцефальных артерий включает в себя данные о состоянии гемодинамики, то есть скорости кровотока, в различных участках церебральных артерий. Характерным явлением для атеросклеротических изменений внутренней сонной артерии, позволяющим с высокой точностью диагностировать степень ее поражения, можно считать возрастание скорости кровотока в момент систолы (сердечного выброса).

Таблица. Изменение систолической скорости кровотока в зависимости от степени атеросклеротического поражения внутренней сонной артерии.

Обязательным этапом при проведении УЗДГ БЦА, является определение следующих количественных показателей, характеризующих параметры гемодинамики:

• Vрs – наибольшая скорость кровотока, отмечаемая в момент сердечного выброса, измеряется в м/с или см/с;
• Vеd – максимальная скорость кровотока, регистрируемая в момент покоя сердечной мышцы;
• RI – показатель, отражающий степень сопротивления сосуда объему поступающей крови.
• РI – индекс пульсации, показатель, с наибольшей чувствительностью, характеризующий минимальные изменения в просвете сосуда.

Проведение

Дуплексное сканирование БЦА включает в себя осмотр экстракарниальных отделов магистральных артерий в комбинированном режиме, совмещающим β-режим и допплерографию, а также осмотр транскарниальных отделов с использованием эффекта Допплера. Поскольку частота ультразвука, используемого в β-режиме не позволяет оценить состояние стенок сосудов, расположенных внутри черепа, диагностику проводят основываясь на допплерографических цветовых показателях объема и скорости кровотока.

Обследование артерий с целью определения величины КИМ выполняется по стандартной методике. Пациент, непосредственно перед процедурой, должен находиться лежа на спине в течение минимум 15 минут, и лишь затем начинают ультразвуковое обследование общей сонной артерии.

При этом голову отводят немного в сторону от датчика, а сам датчик без усилий прислоняют к боковой стороне шеи. В этот момент на мониторе должна появиться четкая картинка, на которой видно переднюю и дальнюю стенку артерии, с характерными линиями интима-медии. Измерение функциональных параметров артерий может проводиться одновременно с выполнением ЭКГ, что позволяет определять толщину КИМ с чрезвычайно высокой точностью (до 0,01 мм).

Для оценки состояния эндотелия, его способности оказывать адекватное сопротивление кровотоку, то есть сокращаться и растягиваться согласно фазам сердечного цикла, применяют метод функциональных проб, суть которых заключается в фиксации данных, полученных в результате воздействия на кровоток различных стимуляторов (медикаментозных или механических). Например, при обследовании плечевой артерии, на предплечье накладывают жгут и через 5 минут быстро его снимают, измеряя увеличение скорости кровотока и ширину сосудистого русла с интервалами 15 секунд, затем 1 минута, 3 минуты и так далее.

Нитроглицерин оказывает мощный, но кратковременный сосудорасширяющий эффект

Аналогично проводят функциональную пробу с применением медикаментозных средств, например, нитроглицерина. Реакцию на прием медикамента начинают фиксировать через 15 секунд, и далее с интервалами 1–3–5 минуты. Нормальной реакцией на применение функциональных проб считается расширение сосуда (дилатация) не позднее 15 секунды. Отсутствие расширения сосуда на 15 секунде относят к патологическим состояниям.

Дуплексное сканирование БЦА несмотря на чрезвычайно высокую диагностическую ценность получаемой информации, является относительно недорогим методом исследования, стоимость которого, с учетом применения функциональных проб, обычно не превышает 5 000 рублей. Основным условием, определяющим, где делать УЗДГ БЦА, является наличие в выбранной клинике ультразвукового сканера последнего поколения, алгоритм действий которого предусматривает синхронизацию всех действий с проведением ЭКГ.